一种燃气轮机偏心补偿气浮轴承制造技术

本发明专利技术提供了一种燃气轮机偏心补偿气浮轴承，包括壳体、外支撑环和多个气浮块，所述壳体包覆在外支撑环的外周面且壳体上设置有进气口，所述外支撑环与壳体之间形成与进气口连通的均压环腔；所述多个气浮块呈圆周阵列分布的固定设置在所述外支撑环的内周面上，在所述外支撑环上对应每一个气浮块的位置均开设有一个径向贯穿外支撑环的通气孔，所述气浮块上对应通气孔的位置设置有径向贯穿气浮块厚度方向的供气通孔，所述通气孔将所述均压环腔和所述供气通孔连通；其在传统的气浮轴承基础上进行改进，通过气膜压力控制改变气膜厚度，期望达到对气浮轴承中轴的偏心度进行补偿的目的。的。的。

【技术实现步骤摘要】
一种燃气轮机偏心补偿气浮轴承


[0001]本专利技术属于燃气轮机，尤其是微型燃气轮机领域，气体轴承
，具体涉及一种燃气轮机偏心补偿气浮轴承。

技术介绍

[0002]燃气轮机的特点是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，进一步带动动力轴高速旋转。燃气轮机的动力轴长时间持续高速转动，因此对与其相连的下游轴的同心度要求远超过普通的动力设备，存在微量的偏心度便会导致在持续高速转动中大幅减少轴的疲劳寿命，而偏心度因制造以及装配公差等因素不可避免，目前对于燃气轮机中高速轴的偏心度补偿问题实际未得到足够的重视。
[0003]结合实际运行工况考虑，专利技术人认为可以一定程度补偿轴的转动偏心度的位置在于轴承和联轴器。其中燃气轮机中的轴承多是采用气浮轴承，因常规油脂润滑轴承随着轴高速转动的摩擦发热，热量会传递至轴承导致油脂高温变质而引发轴承故障，气浮轴承是不断向轴承与轴的间隙中充气，利用气膜压力将轴悬浮起来，不存在润滑油脂高温变质问题。但是气浮轴承出现的另一个问题是：轴与轴承之间预留间隙以形成高压气膜，轴在受到径向力，如向下的重力时，轴会略向下偏移，即下方气膜厚度小于上方气膜厚度，如此轴的中心线与气浮轴承中心线便产生一个微小的偏心度，影响气浮轴承对燃气轮机转轴偏心度的矫正功能。

技术实现思路

[0004]基于上述现有技术，本专利技术的目的在于提供一种燃气轮机偏心补偿气浮轴承，在传统的气浮轴承基础上进行改进，通过气膜压力控制改变气膜厚度，期望达到对气浮轴承中轴的偏心度进行补偿的目的。
[0005]本专利技术采用的技术方案如下：一种燃气轮机偏心补偿气浮轴承，包括壳体、外支撑环和多个气浮块，所述壳体包覆在外支撑环的外周面且壳体上设置有进气口，所述外支撑环的主体为刚性环体，其外周面的两侧均径向凸起形成肋环，两个肋环的内侧面、壳体内周面、外支撑环的外周面的位于两个肋环之间的部分围成与所述进气口连通的均压环腔；
[0006]所述多个气浮块呈圆周阵列分布的固定设置在所述外支撑环的内周面上，在所述外支撑环上对应每一个气浮块的位置均开设有一个径向贯穿外支撑环的通气孔，所述气浮块上对应通气孔的位置设置有径向贯穿气浮块厚度方向的供气通孔，所述通气孔将所述均压环腔和所述供气通孔连通。
[0007]所述气浮块中部设置有沿其轴向延伸的中心通孔，所述中心通孔的两侧间隔一定距离分别设置有一个沿其轴向延伸的侧部通孔，两个所述侧部通孔的一端封堵、另一端均与所述中心通孔的对应端部连通，所述中心通孔的一端封堵、另一端分别于两个侧部通孔的对应端部连通；所述供气通孔在径向贯穿气浮块的厚度方向的同时交叉地贯穿所述中心通孔，且所述供气通孔的宽度与所述中心通孔的直径相同，所述中心通孔内设置有节流组
件，所述节流组件在压力作用下左右滑动控制所述供气通孔的开启度大小；
[0008]所述气浮块内表面上对应两个侧部通孔的位置开设有多个压力反馈孔，所述压力反馈孔与侧部通孔连通，从而将气浮块内表面的气膜压力反馈至所述中心通孔内的节流组件上。
[0009]进一步的，所述气浮块包括气浮块主体、第一端盖、第二端盖，所述中心通孔和侧部通孔均开设在所述气浮块主体上，所述第一端盖和第二端盖分别固定安装在气浮块主体的两端，所述第一端盖上开设有连通槽，所述连通槽将中心通孔和两个侧部通孔的一端连通，所述第二端盖封堵两个侧部通孔的另一端；所述压力反馈孔设置为分别与两个侧部通孔位置对应的两排，且均设置在所述气浮块主体上。
[0010]进一步的，所述节流组件包括活塞杆、第一弹簧、第二弹簧，所述活塞杆是连杆及两侧的活塞筒一体式组成的双向活塞结构，两侧的活塞筒内分别容纳第一弹簧和第二弹簧，所述第一弹簧的远离活塞杆的端部被第一限位件限位，所述第二弹簧的远离活塞杆的端部被第二限位件限位。
[0011]所述第一限位件可以是第一端盖，所述连通槽为开设在第一端盖内侧面的沉槽结构，具体可以设置为V型沉槽，以将中心通孔和两个侧部通孔连通；所述第二限位件可以是第二端盖或者独立的调节螺钉。
[0012]当第二限位件采用调节螺钉时，所述第二端盖上设置对应中心通孔的通孔，以供调节螺钉穿过，所述调节螺钉螺纹旋拧在所述中心通孔内，通过旋拧调节螺钉可以调整节流组件的位置。
[0013]进一步的，所述外支撑环的内周面上均匀分布有多个沿轴向延伸的定位凸台，每两个定位凸台之间形成径向下沉的安装槽，所述安装槽用于定位安装所述气浮块，所述通气孔对应安装槽的位置开设。
[0014]进一步的，所述气浮块的数量可以为六块、八块或十二块。
[0015]本专利技术还请求保护一种燃气轮机，其采用上述的气浮轴承，与所述气浮轴承的进气口连通的输气管上串联有气体换热器，通过燃气轮机的尾气余热为所述输气管中气体进行加热，使得进入气浮轴承的气体具备较高的初始温度。
[0016]具体的，所述气体换热器具有嵌套在一起的外腔壳体和内腔壳体，输气管的供气流经内腔壳体内部空间，燃气轮机尾气流经外腔壳体与内腔壳体的中间环层空间，且流动方向与内腔壳体内部气体流动方向反向；所述外腔壳体与内腔壳体的中间环层空间设置有第一螺旋翅片，构成增大燃气轮机尾气流动路程的第一螺旋通道，在内腔壳体内部设置有中心管壳以及位于中心管壳与内腔壳体之间的第二螺旋翅片，所述第二螺旋翅片构成第二螺旋通道，且所述第二螺旋通道经分布在中心管壳上的开缝与中心管壳内部空间连通，所述第一螺旋翅片和第二螺旋翅片分布在所述内腔壳体的两侧，从而作为热量传递的换热片。
[0017]通过本专利技术提供的气浮轴承，可以改变轴下方的气膜厚度，从而利用高压气膜向上推起转动的轴，部分补偿燃气轮机中采用气浮轴承时轴的偏心尺寸，减小其偏心度；另外，利用燃气轮机尾气余热为气浮轴承的供应气体进行加热，形成高压气膜的气体初始温度已升高，减少气体的压缩性，避免气体因压缩而导致的气膜厚度减薄，进一步补偿气浮轴承中轴的偏心度。
附图说明
[0018]图1是本专利技术气浮轴承装配示意图；
[0019]图2是本专利技术气浮轴承的立体结构示意图；
[0020]图3是本专利技术气浮轴承的整体剖视图；
[0021]图4是本专利技术气浮轴承的爆炸拆分图；
[0022]图5是本专利技术气浮轴承中外支撑环的立体结构示意图；
[0023]图6是本专利技术气浮轴承中气浮块的爆炸拆分图；
[0024]图7是本专利技术气浮轴承中气浮块组合状态示意图；
[0025]图8是本专利技术气浮轴承中气浮块的沿中心盲孔的剖视图；
[0026]图9是本专利技术气浮轴承中气浮块的沿轴向通孔的剖视图；
[0027]图10是本专利技术气浮轴承中第一端盖的结构示意图；
[0028]图11是本专利技术气浮轴承中节流组件的组合状态示意图；
[0029]图12是本专利技术气浮轴承中节流组件的爆炸拆分图；
[0030]图13是本专利技术气浮轴承的输气结构示意图；
[0031]图14是本专利技术气浮轴承中气体换热器的整体剖视图；
[0032]图中：1、气浮轴承，1...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃气轮机偏心补偿气浮轴承，其特征在于，包括壳体、外支撑环和多个气浮块，所述壳体包覆在外支撑环的外周面且壳体上设置有进气口，所述外支撑环的主体为刚性环体，其外周面的两侧均径向凸起形成肋环，两个肋环的内侧面、壳体内周面、外支撑环的外周面的位于两个肋环之间的部分围成与所述进气口连通的均压环腔；所述多个气浮块呈圆周阵列分布的固定设置在所述外支撑环的内周面上，在所述外支撑环上对应每一个气浮块的位置均开设有一个径向贯穿外支撑环的通气孔，所述气浮块上对应通气孔的位置设置有径向贯穿气浮块厚度方向的供气通孔，所述通气孔将所述均压环腔和所述供气通孔连通。2.根据权利要求1所述的气浮轴承，其特征还在于，所述气浮块中部设置有沿其轴向延伸的中心通孔，所述中心通孔的两侧间隔一定距离分别设置有一个沿其轴向延伸的侧部通孔，两个所述侧部通孔的一端封堵、另一端均与所述中心通孔的对应端部连通，所述中心通孔的一端封堵、另一端分别于两个侧部通孔的对应端部连通；所述供气通孔在径向贯穿气浮块的厚度方向的同时交叉地贯穿所述中心通孔，且所述供气通孔的宽度与所述中心通孔的直径相同，所述中心通孔内设置有节流组件，所述节流组件在压力作用下左右滑动控制所述供气通孔的开启度大小；所述气浮块内表面上对应两个侧部通孔的位置开设有多个压力反馈孔，所述压力反馈孔与侧部通孔连通，从而将气浮块内表面的气膜压力反馈至所述中心通孔内的节流组件上。3.根据权利要求2所述的气浮轴承，其特征还在于，所述气浮块包括气浮块主体、第一端盖、第二端盖，所述中心通孔和侧部通孔均开设在所述气浮块主体上，所述第一端盖和第二端盖分别固定安装在气浮块主体的两端，所述第一端盖上开设有连通槽，所述连通槽将中心通孔和两个侧部通孔的一端连通，所述第二端盖封堵两个侧部通孔的另一端；所述压力反馈孔设置为分别与两个侧部通孔位置对应的两排，且均设置在所述气浮块主体上。4.根据权利要求2或3所述的气浮...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙霖，史健超，江涛，李振，于凯杰，孙健博，江浩，李杰，苟于伟，李志，尹波，于晓峰，尹梽安，
申请(专利权)人：中海油能源发展装备技术有限公司，
类型：发明
国别省市：